Патент ссср 402754

 

О П И С А Н И Е 402754

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24Л11.1971 (№ 1637288/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 7.111.1974

М. Кл. G Olj 5/02

Гасударственный камитет

Саввта Министрав СССР аа делам изобретений и аткрытий

УДК 536.521(088.8) Авторы изобретения

В. С. Вихман, К. Л. Леонтьев и В. А. Цветков

Заявитель

СКАНИРУЮЩИЙ ПИРОМЕТР

Изобретение относится к сканирующим пирометрам и может быть использовано для контроля и регистрации распределения температур по поверхности нагретых тел.

Известны сканирующие пирометры, содержащие передающую телевизионную трубку и приемную телевизионную трубку. На экране приемной телевизионной трубки рисуются либо распределение температуры по одной строке, либо изотермы температурного поля ска- 10 .нируемой поверхности. Однако они характеризуются низкой точностью, вызванной неодинаковой чувствительностью различных участков поверхности фотокатода передающей трубки, изменением этой чувствитель- ls ности во времени и изменением коэффициента усиления во времени динодной системы и усилителя.

Целью изобретения является стабилизация коэффициента передачи тракта — передающая 20 телевизионная трубка — усилитель путем равномерной засветки катода передающей трубки модулированным светом эталонного источника и поддержанием на постоянном уровне электрического сигнала, соответствующего 25 эталонной засветке, путем введения автоматической регулировки усиления.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого сканирующего пирометра. 30

Сканирующий пир о метр состоит из отражающей полости — камеры 1 Ульбрихта, в диаметрально-противоположные стороны которой вмонтированы объектив 2 и фотокатод диссектора 3. Объектив 2 предназначен для проэцирования изображения сканируемой поверхности 4 на фотокатод диссектора 3 через светофильтр 5. В камеру 1 Ульбрихта через электрооптический модулятор 6, диафрагму

7 и объектив 8 вводится излучение от эталонной лампы 9, питаемой от источника 10 эталонной лампы.

Площадь внутренней поверхности камеры

Ульбрихта много больше суммарной площади сделанных в ней трех отверстий.

Объектив 8 и диафрагма 7 предназначены для формирования светового пучка от эталонной лампы с малым углом расхождения.

Электрооптический модулятор 6, содержащий электрооптический кристалл, например АДР, КДР или ниобат лития, предназначен для модуляции светового пучка от эталонной лампы. Генератор 11 предназначен для возбуждения электрооптического кристалла на его резонансной частоте.

На горловину диссектора 3 надеты отклоняющие катушки 12, питаемые от блока генераторов развертки 13. Динодный дели диссектора состоит из последовател з ченных резисторов 14 и питает<

402754

60 ляемого блока питания 15. Анодной нагрузкой диссектора служит резистор 16, который включен на вход согласующего усилителя 17.

Выход согласующего усилителя 17 включен на входы фильтра верхних частот 18 и фильтра нижних частот 19. Выход фильтра верхних частот включен на сигнальный вход сравнивающего устройства 20. На опорный вход сравнивающего устройства подается постоянное опорное напряжение У,„. Выход сравнивающего устройства включен на вход усилителя 21, который предназначен для усиления разностного сигнала. Выход усилителя 21 включен на вход управляемого блока питания

15. Выход фильтра нижних частот 19 включен на вход блока обработки сигнала 22, выход которого включен на вход блока индикации сигнала 23, содержащего приемную телевизионную трубку с блоками развертки и питания. Блоки развертки приемной телевизионной трубки синхронизированы с блоком генераторов развертки 13.

Излучение от сканируемой поверхности 4 объективом 2 через светофильтр 5 проецируется на фотокатод диссектора 3. Излучение от эталонной лампы 9, сформированное в узкий пучок с малым углом расхождения объективом 8 и диафрагмой 7 и промодулированное электрооптическим модулятором 6, попадает в камеру Ульбрихта и после многократных отражений от ее стенок равномерно засвечивает поверхность фотокатода диссектора.

Таким образом, каждая точка фотокатода засвечена излучением сканируемой поверхности 4 и модулированным излучением эталонной л а м пы 9.

Соответственно на резисторе анодной нагрузки 16 диссекторв появятся две составляющие напряжения: постоянная и переменная. Постоянная составляющая напряжения в данный момент времени соответствует температуре какой-либо точки сканируемой поверхности 4, а переменная — температуре нити эталонной лампы, которая поддерживается постоянной. Далее постоянная и переменная составляющие напряжения усиливаются усилителем 17, который предназначен также и для согласования большого выходного сопротивления диссектора с малыми входными сопротивлениями последующих блоков.

Фильтр верхних частот 18, включенный на выход усилителя 17, не пропускает постоянную составляющую сигнала, соответствующую температуре какой-либо точки сканируемой поверхности 4, и пропускает переменную составляющую, соответствующую температуре нити эталонной лампы. С выхода фильтра верхних частот 18 переменная составляющая поступает на сигнальный вход сравнивающего устройства 20, на выходе которого полу5

35 чается разностный сигнал, который усиливается усилителем 21 и управляет напряжением управляемого блока питания 15; нагрузкой последнего является динодный делитель диссектора. При изменении напряжения на динодах диссектора коэффициент его усиления меняется так, чтобы амплитуда переменной составляющей на сигнальном входе сравнивающего устройства 20 с точностью до статической ошибки равнялась напряжению на его опорном входе U„,.

Таким образом, благодаря постоянству температуры нити эталонной лампы, равномерной засветке фотокатода модулированным светом эталонной лампы и действию автоматической регулировки усиления, состоящей из сравнивающего устройства 20, усилителя 21 и управляемого блока питания 15, коэффициент передачи тракта — фотокатод — динодная система — усилитель остается постоянной и не зависит от величины чувствительности различных участков поверхности фотокатода, коэффициента усиления динодной системы и коэффициента усиления усилителя 17.

Постоянная составляющая напряжения с выхода согласующего усилителя 17 через фильтр низких частот 19 поступает в блок обработки сигнала 22, например формирователь изотерм, после которого поступает в блок регистрации сигнала 23, на экране приемной телевизионной трубки блока наблюдается либо распределение температу ры по одной линии сканируемой поверхности 4, либо иэотермы температурного поля этой поверхности.

Предмет изобретения

Сканирующий пирометр, содержащий объектив, передающую телевизионную трубку с катушками и генераторами развертки, усилитель сигнала и регистриру.ющее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры по полю и во времени, он снабжен системой автоматической регулировки усиления и отражающей полостью — камерой Ульбрихта, в двух диаметрально противоположных отверстиях поверхности которой расположены объектив и фотокатод передающей телевизионной трубки, а в третьем отверстии расположен источник эталонного модулированного света, причем анод передающей телевизионной трубки через подключенный к нему усилитель и узкополосный частотный фильтр, настроенный на частоту. модуляции света эталонного источника, расположенного в третьем отверстии отражающей полости, соединен с системой автоматической регулировки усиления передающей телевизионной трубки.

402754

Составитель И. Дубсон

Редактор С. Андреева Техред Л. Богданова Корректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова

Заказ 456/9 Изд. № 2054 Тираж 755 Подппсное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2